KR20190031904A - Unmanned aerial vehicles flight control system of BVLOS - Google Patents

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KR20190031904A KR1020170120167A KR20170120167A KR20190031904A KR 20190031904 A KR20190031904 A KR 20190031904A KR 1020170120167 A KR1020170120167 A KR 1020170120167A KR 20170120167 A KR20170120167 A KR 20170120167A KR 20190031904 A KR20190031904 A KR 20190031904A
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Abstract

The present invention relates to a system for controlling the flight of an unmanned aerial vehicle (UAV) in a non-visible area. More specifically, the system for controlling UAV flight in a non-visible area includes: a flight control unit (100) which is mounted on the UAV (10), controls the operation state of the UAV (10) by generating operating signals for controlling the same in accordance with control input signals transmitted from the outside; a memory unit (200) which stores and manages digital terrain elevation data (DTED) input in advance while being mounted on the UAV (10); and a collision avoidance analysis unit (300) which is mounted on the UAV (10) and analyzes the DTED stored in the memory unit (200) and the state information transmitted from the flight control unit (100) in order to generate additional operating signals for controlling the operating state of the UAV (10) to be transmitted to the flight control unit (100). When the additional operating signals are transmitted to the flight control unit (100) to the collision avoidance analysis unit (300), the operation state of the UAV (10) is additionally controlled in accordance with the additional operating signals.

Description

비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템 {Unmanned aerial vehicles flight control system of BVLOS}[0001] The present invention relates to an unmanned aerial vehicle flight control system (BVLOS)

본 발명은 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무인이동체에 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Date)를 탑재하여, 지상통제장비의 지원없이도 무인이동체 자체적으로 지형충돌분석과 회피기동을 수행할 수 있는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned mobile object flight control system in an invisible area, and more particularly, to an unmanned mobile object dispatch control system, in which an unmanned moving object is equipped with DTED (Digital Terrain Elevation Date) And to an unmanned mobile object flight control system in an unobstructed area capable of performing analysis and avoidance maneuvers.

국내 국토교통부 항공법 상 무인이동체(무인비행장치)는 육안으로 확인할 수 있는 범위(LOS, Line Of Sight), 일명 가시선 내 고도가 150m 이하에서 조종할 수 있다.Under the Aviation Act of the Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, unmanned vehicles (unmanned aerial vehicles) can be maneuvered under the range of sight (LOS, Line Of Sight)

그렇지만, 취미용이 아닌 정찰, 수색, 구조 운송 등의 주어진 임무를 수행하는 목적으로 무인이동체를 활용하기 위해서는, 육안으로 확인할 수 없는 범위((BVLOS, beyond visual line of sight), 즉, 야간 또는 비가시권에서의 비행성능이 요구된다. 이에 따라, 최근 국토교통부에서는 무인이동체(드론 등)의 급진적인 발전추세에 맞춰 야간 및 비가시권에서도 제한적으로 비행할 수 있도록 일부 규제를 완화하였다.However, in order to utilize an unmanned mobile object for the purpose of performing a given mission such as reconnaissance, search, rescue transportation, etc., which is not a hobby, it is necessary to provide a visually unobservable range (BVLOS, The Ministry of Land Transport and Transport has recently relaxed some regulations to allow limited flight at night and non-sight areas in accordance with the radical development trend of unmanned vehicles (drone, etc.).

야간 및 비가시권 비행을 위해선 무엇보다도 비행안정성을 우선 고려하여야 한다.First of all, flight safety should be considered for night and non-sightseeing flights.

상세하게는, 비가시권(야간 등)에서의 비행 시 조종사는 무인이동체(드론, 무인기, 비행체 등)로부터 수신받은 무인이동체의 상태정보만을 이용하여 비행해야 하기 때문에, 사전에 비행지역에 대한 가시선 분석과 지형분석이 반드시 이루어져야만 한다.In detail, since the pilot must fly using only the status information of the unmanned moving object received from the unmanned moving body (drones, UAV, airplane, etc.) during the flight in the non-visible region (nighttime, etc.), the pilot line And terrain analysis must be done.

특히, 안전한 비행을 위해서는 무인이동체와 지형과의 충돌분석이 수반되어야 한다. 지형과의 충돌을 방지하는 일반적인 방법은 조종사가 무인이동체로부터 획득되는 카메라 영상을 통해 확인하여 회피 기동을 입력하는 방법과, 지상통제장비에 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Data)를 탑재하여 지형과의 충돌여부를 분석한 후, 회피 기동을 입력하는 방법이 있다. 그렇지만, 두가지 방법 모두 무인이동체와 지상통제장비 간의 통신두절 시에는 지형충돌분석이 제한되는 문제점이 있다.In particular, for safe flight, collision analysis between the unmanned vehicle and the terrain must be accompanied. A general method to prevent collision with the terrain is to use a method in which the pilot checks the camera image obtained from the unmanned moving object to input the avoidance maneuver, and the terrain elevation data (DTED, Digital Terrain Elevation Data) And a method of inputting the avoidance maneuver. However, both methods have the problem that terrain collision analysis is limited when communication between unmanned mobile object and ground control equipment is broken.

이와 관련해서, 국내 공개 특허 제10-2017-0101776호("무인 비행체 항로 구축 방법 및 시스템")에서는 스캐닝 데이터를 이용하여 표고 및 장애물의 높이 정보를 추출하고, 지표 영상 데이터의 영상 해상도 변화를 분석하여 추출된 지상물 높이 정보를 활용하여 캘리브레이션 검증과 무인 비행체의 전파 고도 센서의 측정값을 보정함으로써, 무인 비행체의 안전 자율비행 항로를 구축하는 무인 비행체 항로 구척 방법 및 시스템을 개시하고 있다.In this regard, in Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0101776 ("Method and System for Building Unmanned Aerial Vehicle Route"), elevation information of elevation and obstacle is extracted using scanning data, And correcting the measured values of the radio altitude sensor of the unmanned aerial vehicle by using the extracted ground height information, thereby establishing a safe autonomous flight route of the unmanned aerial vehicle.

국내 공개 특허 제10-2017-0101776호(공개일 2017.09.06.)Korean Patent Publication No. 10-2017-0101776 (Publication date 2017.09.06.)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 무인이동체에 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Date)를 탑재하여, 지상통제장비의 지원없이도 무인이동체 자체적으로 지형충돌분석과 회피기동을 수행할 수 있는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital terrain elevation system (DTED) and a digital terrain elevation system (DTED) And to provide an unmanned mobile object flight control system in an invisible region capable of performing terrain collision analysis and avoidance maneuver itself.

본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은, 무인이동체(10)에 탑재되어, 외부로부터 전달되는 조종 입력 신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 구동신호를 생성하여 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하고, 상기 무인이동체(10)의 구동 상태에 따른 상태 정보를 센싱하는 비행조종컴퓨터(FLCC, Flight Control Computer)를 포함하는 비행제어부(100), 상기 무인이동체(10)에 탑재되어, 기입력된 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Data)를 저장 및 관리하는 메모리부(200) 및 상기 무인이동체(10)에 탑재되어, 상기 비행제어부(100)로부터 전달받은 상기 상태 정보와 상기 메모리부(200)에 저장되어 있는 상기 지형고도데이터를 분석하여, 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 추가 구동신호를 생성하여 상기 비행제어부(100)로 전달하는 충돌회피분석부(300)를 포함하며, 상기 비행제어부(100)는 상기 충돌회피분석부(300)로부터 상기 추가 구동신호가 전달될 경우, 상기 추가 구동신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 추가 제어하는 것을 특징으로 한다.The unmanned mobile object flight control system according to an embodiment of the present invention includes an unmanned mobile object flight control system for controlling the driving state of the unmanned mobile object 10 in accordance with a steering input signal transmitted from the outside, And a flight control computer (FLCC) for controlling the driving state of the manless vehicle (10) and sensing state information according to the driving state of the manless vehicle (10) A memory unit 200 mounted on the manless vehicle 10 for storing and managing digital terrain elevation data DTED, and a memory unit 200 mounted on the manless vehicle 10, The control unit 100 analyzes the state information received from the control unit 100 and the terrain height data stored in the memory unit 200 and outputs an additional driving signal for controlling the driving state of the unmanned vehicle 10 And the collision avoidance analysis unit 300 transmits the additional driving signal to the flight control unit 100. When the additional driving signal is transmitted from the collision avoidance analysis unit 300, And further controls a driving state of the unmanned moving body (10) according to a signal.

더 나아가, 상기 상태 정보는 상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보, 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the status information may include at least one of the current GPS information, the current attitude information, the current altitude information, and the current speed information of the unmanned mobile unit 10.

더 나아가, 상기 충돌회피분석부(300)는 상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보를 기반으로 상기 지형고도데이터에서 매칭되는 지형 정보를 추출하고, 추출한 상기 지형 정보에 상기 무인이동체(10)의 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보를 반영하여 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험을 분석하여, 상기 추가 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the collision avoidance analysis unit 300 extracts matching topographic information from the terrain height data based on the current GPS information of the unmanned mobile unit 10, and adds the extracted topographic information to the unmanned moving object 10 Analyzing the risk of collision between the unmanned moving body 10 and the terrain by reflecting current attitude information, current altitude information, and current speed information, and generates the additional driving signal.

더 나아가, 상기 충돌회피분석부(300)는 기입력받은 제어변수들을 반영하여 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험을 분석하되, 상기 제어변수는 여유거리 정보, 분석각도 정보, 여유고도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the collision avoidance analysis unit 300 analyzes the risk of collision between the unmanned vehicle 10 and the terrain by reflecting the control parameters previously input, and the control variable includes information on the distance to the vehicle, analysis angle information, And at least one of them.

더 나아가, 상기 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은 통신 네트워크를 통해 상기 무인이동체(10)와 연결되어, 지상에서 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하는 지상국(20)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the unmanned mobile object flight control system in the non-view zone further includes a ground station 20 connected to the unmanned moving vehicle 10 via a communication network to control the driving state of the unmanned moving vehicle 10 on the ground .

더 나아가, 상기 충돌회피분석부(300)는 생성한 상기 추가 구동신호를 상기 지상국(20)으로 전달하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the collision avoidance analysis unit 300 transmits the generated additional driving signal to the ground station 20.

더 나아가, 상기 무인이동체(10)와 상기 지상국(20)은 적어도 2종류 이상의 통신을 적용하여 통신 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 한다.Furthermore, the unmanned mobile unit 10 and the ground station 20 are characterized by forming at least two types of communication to form a communication network.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은 무인이동체에 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Date)를 탑재하여, 지상통제장비의 지원없이도 무인이동체 자체적으로 지형충돌분석과 회피기동을 수행할 수 있는 장점이 있다.The unmanned mobile object flight control system according to the present invention having the above-described structure can be realized by installing a DTED (Digital Terrain Elevation Date) on an unmanned moving object and performing a terrain collision analysis And avoidance maneuver can be performed.

상세하게는, 무인이동체의 내부 저장장치에 지형고도데이터를 탑재하여, 주기적으로 지형충돌분석을 수행하고, 수행한 결과를 비행조종컴퓨터로 전송함으로써, 지형과의 충돌을 회피할 수 있어, 지상통제장비의 지원 없이 무인이동체 자체적으로 지형충돌분석과 회피기동을 수행할 수 있을 뿐 아니라, 정찰영상의 표적위치 연산시 발생하는 통신지연에 의한 표적위치 정확도를 향상시킬 수 있다.Specifically, terrain altitude data is loaded on an internal storage device of an unmanned moving object, terrain collision analysis is performed periodically, and a result of the terrain collision analysis is transmitted to a flight control computer, thereby avoiding collision with the terrain. It is possible not only to perform terrain collision analysis and avoidance maneuver on the unmanned mobile body itself without the support of the equipment but also to improve the target position accuracy due to the communication delay occurring in the calculation of the target position of the reconnaissance image.

또한, 추가 구성없이, 이미 구비되어 있는 내부 저장장치에 지형고도데이터를 탑재시킴으로써, 저렴한 비용으로 비행 중 지형에 대한 충돌회피가 가능하여, 충돌사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the terrain height data is mounted on the internal storage device which is already provided without additional configuration, it is possible to avoid the collision against the terrain during the flight at low cost, thereby preventing the collision from occurring.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템의 충돌회피분석부(300)에 적용된 분석 알고리즘을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an unmanned mobile object flight control system in an invisible pass according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
2 and 3 are diagrams illustrating an analysis algorithm applied to the collision avoidance analysis unit 300 of the unmanned mobile object flight control system in an invisible pass according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an unmanned mobile object flight control system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following drawings are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following drawings, but may be embodied in other forms. In addition, like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.In this case, unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In the following description and the accompanying drawings, A description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the description of the present invention will be omitted.

더불어, 시스템은 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.In addition, a system refers to a collection of components, including devices, mechanisms, and means that are organized and regularly interact to perform the required function.

본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은 조종사의 비가시권에서 무인이동체와 지상국 간의 통신이상 발생시에도 용이하게 지형과 무인이동체 간의 충돌을 방지할 수 있도록 하는 무인이동체 비행제어 시스템에 관한 것이다.The unmanned mobile object flight control system according to an embodiment of the present invention is a unmanned mobile object flight control system that can easily prevent a collision between a terrain and an unmanned moving object even when an unstable communication between an unmanned moving object and a ground station occurs in a non- ≪ / RTI >

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 무인이동체(10)에 비행제어부(100), 메모리부(200) 및 충돌회피분석부(300)가 탑재되어, 상기 무인이동체(10)와 지상국(20) 간의 통신두절 등의 통신이상 발생시에도, 조종사의 비가시권에서 비행하는 상기 무인이동체(10)가 지형과의 충돌없이 안전한 비행이 가능하도록 회피기동을 수행할 수 있다.1, the unmanned mobile object flight control system according to an embodiment of the present invention includes a flight control unit 100, a memory unit 200, and a collision avoidance analysis unit (not shown) 300 can be mounted on the unmanned mobile body 10 so that the unmanned mobile body 10 flying at the non-viewport of the pilot can safely fly without collision with the terrain even when a communication abnormality occurs such as communication disconnection between the unmanned mobile body 10 and the ground station 20 The avoidance maneuver can be performed.

특히, 상기 무인이동체(10)가 정찰기능을 수행할 경우, 정찰영상의 표적위치 연산시, 종래에는 상기 무인이동체(10)와 지상국(20) 간의 통신을 통해 상태정보와 조종명령이 송수신되어야 하기 때문에, 통신지연이 발생할 수 있는 문제점이 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은 상기 무인이동체(10) 자체적으로 상기 지상국(20)의 지원없이도 자체적적으로 표적위치를 판단할 수 있어, 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.Particularly, when the unmanned moving body 10 performs the reconnaissance function, the state information and the steering command must be transmitted / received through the communication between the unmanned moving body 10 and the ground station 20 in the conventional calculation of the target position of the reconnaissance image However, the unmanned mobile object flight control system in the non-view zone according to the embodiment of the present invention may have a problem in that the unmanned mobile object 10 itself can not communicate with the target 20 itself without the support of the ground station 20, The position can be judged, and the accuracy can be effectively improved.

상기 비행제어부(100)는 상기 무인이동체(10)에 탑재되는 비행조종컴퓨터(FLCC, Flight Control Computer)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하며,The flight control unit 100 preferably includes a flight control computer (FLCC) mounted on the unmanned vehicle 10,

상기 비행제어부(100)는 상기 비행조종컴퓨터에 포함되어 있는 동작 알고리즘을 이용하여 동작을 수행하는 것이 바람직하다.The flight control unit 100 preferably performs an operation using an operation algorithm included in the flight control computer.

상기 비행제어부(100)는 외부 조종사로부터 전달되는 조종 입력 신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 구동신호를 생성하여, 상기 구동신호에 맞춰 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어할 수 있다.The flight control unit 100 generates a driving signal for controlling the driving state of the unmanned moving vehicle 10 according to a steering input signal transmitted from an external pilot and outputs a driving signal for controlling the driving state of the unmanned moving vehicle 10 Can be controlled.

뿐만 아니라, 상기 비행제어부(100)는 상기 무인이동체(10)의 현재 구동 상태에 따른 상태 정보를 센싱하여 저장 및 관리할 수 있다.In addition, the flight control unit 100 can sense, store, and manage status information according to the current driving state of the UAV.

상기 상태 정보로는 현재 GPS 정보, 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.The status information may include at least one of current GPS information, current position information, current altitude information, and current speed information.

상기 메모리부(200)는 상기 무인이동체(10)에 탑재되어 미리 입력되는 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Date)를 저장 및 관리할 수 있다.The memory unit 200 can store and manage DTED (Digital Terrain Elevation Date), which is loaded on the UWB vehicle 10 and input in advance.

즉, 상기 무인이동체(10)가 설계될 때, 상기 메모리부(200)에 상기 지형고도데이터가 미리 입력되는 것이 바람직하나, 상기 지형고도데이터는 상기 무인이동체(10)와 상기 지상국(20) 간의 통신이 원활하게 이루어질 경우, 실시간 업데이트가 이루어짐으로써, 변화하는 지형에 효과적으로 적응하여 비행 제어가 가능하도록 할 수 있다.That is, when the manned vehicle 10 is designed, it is preferable that the terrain height data is input to the memory unit 200 in advance, but the terrain height data is transmitted between the unmanned moving body 10 and the ground station 20 When communication is smoothly performed, real-time updating is performed, so that it is possible to effectively adapt to a changing terrain to enable flight control.

또한, 상기 메모리부(200)는 상기 무인이동체(10)와 상기 지상국(20) 간의 통신 없이도 별도의 입력장치를 이용하여, 상기 무인이동체(10)를 조종하는 조종사 또는, 관리자가 상기 메모리부(200)에 업데이트된 지형고도데이터를 직접 입력할 수 있다.The memory unit 200 may be a pilot or a pilot who manages the unmanned vehicle 10 using a separate input device without communication between the unmanned vehicle 10 and the ground station 20, 200 can directly input the updated terrain height data.

상기 충돌회피분석부(300)는 상기 무인이동체(10)에 탑재되어 상기 비행제어부(100)로부터 전달받은 상기 상태 정보와 상기 메모리부(200)에 저장되어 있는 상기 지형고도데이터를 분석하여, 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 추가 구동신호를 생성하여 상기 비행제어부(100)로 전달할 수 있다.The collision avoidance analysis unit 300 analyzes the state information received from the flight control unit 100 and the terrain height data stored in the memory unit 200 mounted on the manless vehicle 10, An additional driving signal for controlling the driving state of the unmanned moving body 10 may be generated and transmitted to the flight control unit 100.

이러한 상기 충돌회피분석부(300)는 상기 비행조종컴퓨터에 포함되어 있는 특정 알고리즘을 통해서 동작을 수행하는 것이 바람직하며, 상기 비행조종컴퓨터가 아닌 별도의 MCU 수단을 구비하여, 상기 MCU 수단에 설정되어 있는 특정 알고리즘을 통해서 동작을 수행하는 것 또한 바람직하다.Preferably, the collision avoidance analysis unit 300 performs an operation through a specific algorithm included in the flight control computer. In addition, the collision avoidance analysis unit 300 may include a separate MCU unit other than the flight control computer, It is also desirable to perform the operation through a specific algorithm.

이 때, 상기 비행제어부(100)는 상기 충돌회피분석부(300)로부터 상기 추가 구동신호가 전달될 경우, 상기 추가 구동신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 추가 제어할 수 있다.At this time, when the additional driving signal is transmitted from the collision avoidance analysis unit 300, the flight control unit 100 may further control the driving state of the unmanned moving vehicle 10 according to the additional driving signal.

이와 같이, 상기 무인이동체(10)는 상기 지상국(20)과의 통신 없이도, 다시 말하자면, 상기 지상국(20)의 지원없이도 상기 메모리부(200)에 저장되어 있는 상기 지형고도데이터와 상기 비행제어부(100)에서 센싱한 상기 무인이동체(10)의 현재 상태 정보를 자체적으로 비교 분석하여 지형과의 충돌을 회피할 수 있다.In this manner, the unmanned mobile unit 10 can transmit the terrain altitude data stored in the memory unit 200 without the need to communicate with the ground station 20, that is, without the assistance of the ground station 20, 100), the collision with the terrain can be avoided by comparing and analyzing the current state information of the unmanned mobile body 10 itself.

상세하게는, 상기 충돌회피분석부(300)는 상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보를 기반으로 상기 지형고도데이터에 매칭되는 지형 정보를 추출하고, 추출한 상기 지형 정보에 상기 무인이동체(10)의 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보를 반영하여, 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험을 분석할 수 있다.In detail, the collision avoidance analysis unit 300 extracts topographical information matched with the terrain height data based on the current GPS information of the unmanned mobile unit 10, adds the extracted terrain information to the unmanned moving body 10, It is possible to analyze the collision risk between the unmanned vehicle 10 and the terrain by reflecting the current attitude information, the current altitude information, and the current speed information of the unmanned vehicle 10.

분석한 결과를 토대로 상기 추가 구동신호를 생성하여 상기 비행제어부(100)로 전달함으로써, 상기 비행제어부(100)에서 실시간으로 이를 반영하여 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하여 충동 회피기동을 수행할 수 있다.Generates the additional driving signal based on the result of the analysis and transmits the additional driving signal to the flight control unit 100 so that the flight control unit 100 reflects the additional driving signal in real time to control the driving state of the unmanned moving body 10, Can be performed.

상기 충돌회피분석부(300)에서 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험 분석은 외부로부터 입력되는 제어변수들을 반영하여 수행할 수 있다.In the collision avoidance analysis unit 300, the collision risk analysis between the unmanned vehicle 10 and the terrain can be performed by reflecting external control parameters.

이 때, 상기 제어변수들은 상기 무인이동체(10)의 속도를 고려하여 분석하고자 하는 전방 여유거리 정보, 상기 무인이동체(10)에 탑재되어 있는 센서의 오차를 고려하여 분석하고자 하는 각도를 반영한 분석각도 정보, 상기 지형정보에 포함되어 있는 지형지물 정보를 고려한 여유고도 정보를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 무인이동체(10)의 실제 비행이 이루어지기 전에 외부 조종사 또는 관리자로부터 입력받을 수 있다.In this case, the control parameters include an allowance distance information to be analyzed in consideration of the speed of the unmanned moving body 10, an analysis angle reflecting an angle to be analyzed in consideration of an error of a sensor mounted on the unmanned moving body 10, Information about the location information of the unmanned mobile body 10 and the unoccupied altitude information considering the feature information included in the topographical information. The unoccupied mobile body 10 can be input from the external pilot or the manager before the actual flight.

물론, 상기 충돌회피분석부(300)는 외부로부터 상기 제어변수들의 입력이 이루어지지 않을 경우, 미리 설정되어 있는 기본값을 기준으로 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험 분석을 수행할 수 있다.Of course, the collision avoidance analysis unit 300 may perform the collision risk analysis between the unmanned mobile body 10 and the terrain based on a preset default value when the control parameters are not inputted from the outside.

일 실시예를 들자면, 상기 충돌회피분석부(300)는 상기 비행제어부(100)로부터 전달받은 상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보를 기반으로 상기 메모리부(200)에 저장되어 있는 상기 지형고도데이터에서 상기 무인이동체(10)의 현재 위치정보를 판단하여 현재 위치정보에 매칭되는 지형 정보를 추출할 수 있다.The collision avoidance analysis unit 300 may be configured to determine whether the terrain height of the unmanned vehicle 10 is greater than the terrain height of the unmanned vehicle 10 based on the current GPS information transmitted from the flight control unit 100, It is possible to determine the current position information of the unmanned moving body 10 from the data and to extract the topographical information matched with the current position information.

추출한 상기 지형 정보를 기준으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 여유거리 정보(r)에 해당하는 지점들 중 상기 분석각도 정보(a)를 반영하여, 선택되는 특정 위치에 대한 고도정보를 분석할 수 있다.Based on the extracted topographic information, as shown in FIG. 2, the analysis information (a) of the points corresponding to the allowable distance information (r) is reflected and the altitude information of the selected specific location is analyzed can do.

특정 위치에 대한 고도정보를 분석하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 가장 큰 고도정보를 갖는 위치와 상기 여유고도 정보를 더한 값을 연산한 후, 상기 무인이동체(10)의 현재 고도 정보와 비교할 수 있다.The altitude information of the specific location is analyzed and a value obtained by adding the location of the largest altitude information and the available altitude information is calculated and then compared with the current altitude information of the unmanned vehicle 10 .

비교 결과, 상기 무인이동체(10)의 현재 고도 정보가 연산한 값보다 낮을 경우, 충돌 경고와 함께 편차값을 기반으로 상기 추가 구동신호를 생성하여 상기 비행제어부(100)로 전달하여, 상기 무인이동체(10)의 현재 고도 정보가 연산한 값 이상을 갖도록 구동 상태를 상승 제어할 수 있다.If the current altitude information of the unmanned mobile unit 10 is lower than the calculated value, the control unit 100 generates the additional driving signal based on the deviation value together with the collision warning, and transmits the additional driving signal to the flight control unit 100, The driving state can be controlled so that the current altitude information of the vehicle 10 is equal to or greater than the computed value.

이 때, 상기 충돌회피분석부(300)는 연산한 상기 추가 구동신호를 상기 지상국(20)으로 전달함으로써, 상기 무인이동체(10)의 현재 상태를 상기 지상국(20)으로 알릴 수 있다.At this time, the collision avoidance analysis unit 300 can notify the ground station 20 of the current state of the manned vehicle 10 by transmitting the calculated additional driving signal to the ground station 20. [

상기 지상국(20)은 상기 무인이동체(10)와 통신 네트워크를 이용하여 연결될 수 있으며, 지상에서 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어할 수 있다.The ground station 20 may be connected to the unmanned moving body 10 using a communication network and may control the driving state of the unmanned moving body 10 on the ground.

즉, 상술한 바와 같이, 상기 무인이동체(10) 자체적으로 충돌회피분석을 통해서 회피기동을 수행할 수 있지만, 상기 무인이동체(10)와 상기 지상국(20)이 정상적으로 통신이 가능할 경우, 상기 지상국(20)에서 상기 무인이동체(10)로부터 전달받은 정보들을 이용하여 충돌회피분석을 수행한 후, 회피기동을 위한 조종명령을 전달할 수도 있다.That is, as described above, the avoidance maneuver can be performed through the collision avoidance analysis of the unmanned moving body 10 itself. However, when the unmanned moving body 10 and the ground station 20 are normally able to communicate, 20 to perform the collision avoidance analysis using the information received from the unmanned mobile object 10, and then transmit the steering command for the avoidance maneuver.

이 때, 상기 무인이동체(10)와 지상국(20)은 적어도 2종류 이상의 통신을 적용하여 가능한 한 안정적으로 통신 네트워크를 형성하고자 하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템에서는 주통신으로 UHF 통신 네트워크를 이용하며, 주통신 이상 발생을 대비하여 LTE 통신을 보조통신으로 적용하는 것이 바람직하다.At this time, the unmanned mobile unit 10 and the ground station 20 are intended to form a communication network as stably as possible by applying at least two types of communication, and in the unmanned mobile unit flight control In the system, UHF communication network is used as main communication, and it is preferable to apply LTE communication as auxiliary communication in case of occurrence of main communication failure.

즉, 다시 말하자면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은, 상기 무인이동체(10)와 지상국(20) 간의 통신 상태와는 무관하게 상기 무인이동체(10) 자체적으로 상기 무인이동체(10)의 현재 상태 정보와 상기 지형고도데이터, 입력받은 제어변수들을 이용하여 충돌회피분석을 수행하여, 충돌 위험시 신속하게 회피기동을 수행할 수 있다.In other words, the unmanned mobile object flight control system in the non-view zone according to the embodiment of the present invention is configured such that the unmanned mobile object 10 is controlled by the unmanned mobile object 10 regardless of the communication state between the unmanned mobile object 10 and the ground station 20 The collision avoidance analysis may be performed using the current state information of the unmanned moving body 10, the terrain height data, and the input control variables, thereby performing a quick avoidance start in case of a collision risk.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

10 : 무인이동체
100 : 비행제어부
200 : 메모리부
300 : 충돌회피분석부
20 : 지상국10: Unmanned vehicle
100:
200:
300: collision avoidance analysis unit
20: Ground station

Claims (7)

무인이동체(10)에 탑재되어, 외부로부터 전달되는 조종 입력 신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 구동신호를 생성하여 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하고, 상기 무인이동체(10)의 구동 상태에 따른 상태 정보를 센싱하는 비행조종컴퓨터(FLCC, Flight Control Computer)를 포함하는 비행제어부(100);
상기 무인이동체(10)에 탑재되어, 기입력된 지형고도데이터(DTED, Digital Terrain Elevation Data)를 저장 및 관리하는 메모리부(200); 및
상기 무인이동체(10)에 탑재되어, 상기 비행제어부(100)로부터 전달받은 상기 상태 정보와 상기 메모리부(200)에 저장되어 있는 상기 지형고도데이터를 분석하여, 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하기 위한 추가 구동신호를 생성하여 상기 비행제어부(100)로 전달하는 충돌회피분석부(300);
를 포함하며,
상기 비행제어부(100)는
상기 충돌회피분석부(300)로부터 상기 추가 구동신호가 전달될 경우,
상기 추가 구동신호에 따라 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 추가 제어하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
A driving signal for controlling the driving state of the manless vehicle (10) is generated in accordance with a steering input signal transmitted from the outside to control a driving state of the manless vehicle (10) mounted on the manless vehicle (10) A flight control unit (100) including a flight control computer (FLCC) that senses state information according to a driving state of the unmanned vehicle (10);
A memory unit 200 mounted on the unmanned vehicle 10 for storing and managing previously input digital terrain elevation data (DTED); And
The navigation system 100 analyzes the state information received from the flight control unit 100 and the terrain height data stored in the memory unit 200 to determine a driving state of the unmanned vehicle 10 And transmits the generated additional driving signal to the flight control unit 100. The collision avoidance analysis unit 300 includes a collision avoidance analysis unit 300,
/ RTI >
The flight control unit (100)
When the additional driving signal is transmitted from the collision avoidance analysis unit 300,
And further controls the driving state of the manned vehicle (10) according to the additional driving signal.
제 1항에 있어서,
상기 상태 정보는
상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보, 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
The method according to claim 1,
The state information
The current position information, the current altitude information, and the current speed information of the unmanned mobile unit (10).
제 2항에 있어서,
상기 충돌회피분석부(300)는
상기 무인이동체(10)의 현재 GPS 정보를 기반으로 상기 지형고도데이터에서 매칭되는 지형 정보를 추출하고,
추출한 상기 지형 정보에 상기 무인이동체(10)의 현재 자세 정보, 현재 고도 정보, 현재 속도 정보를 반영하여 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험을 분석하여, 상기 추가 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
3. The method of claim 2,
The collision avoidance analyzing unit 300
Extracts matching topographic information from the terrain height data based on current GPS information of the unmanned moving body (10)
The additional driving signal is generated by analyzing the collision risk between the unmanned moving body 10 and the terrain by reflecting the current attitude information, the current altitude information, and the current speed information of the unmanned moving body 10 to the extracted terrain information The unmanned mobile object flight control system in the non -
제 3항에 있어서,
상기 충돌회피분석부(300)는
기입력받은 제어변수들을 반영하여 상기 무인이동체(10)와 지형 간의 충돌 위험을 분석하되,
상기 제어변수는 여유거리 정보, 분석각도 정보, 여유고도 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
The method of claim 3,
The collision avoidance analyzing unit 300
The risk of collision between the unmanned vehicle (10) and the terrain is analyzed by reflecting the input control variables,
Wherein the control parameter includes at least one of clearance distance information, analysis angle information, and clearance altitude information.
제 1항에 있어서,
상기 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템은
통신 네트워크를 통해 상기 무인이동체(10)와 연결되어, 지상에서 상기 무인이동체(10)의 구동 상태를 제어하는 지상국(20);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
The method according to claim 1,
The unmanned mobile object flight control system in the non-
A ground station (20) connected to the unmanned moving vehicle (10) through a communication network and controlling the driving state of the unmanned moving vehicle (10) on the ground;
Wherein the unmanned mobile object flight control system is further configured to control the unmanned mobile object flight control system.
제 5항에 있어서,
상기 충돌회피분석부(300)는
생성한 상기 추가 구동신호를 상기 지상국(20)으로 전달하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.
6. The method of claim 5,
The collision avoidance analyzing unit 300
And transmits the generated additional driving signal to the ground station (20).
제 5항에 있어서,
상기 무인이동체(10)와 상기 지상국(20)은
적어도 2종류 이상의 통신을 적용하여 통신 네트워크를 형성하는 것을 특징으로 하는 비가시권에서의 무인이동체 비행제어 시스템.6. The method of claim 5,
The unmanned moving body (10) and the ground station (20)
Wherein at least two kinds of communications are applied to form a communication network.
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